[发明专利]液压助力转向装置以及用于控制泵驱动电机的方法

说明书

本发明涉及一种液压助力转向装置，具有泵和泵驱动电机，且至少设置有 一个确定的高功率级和一个确定的低功率级，所述电机选择性地以所述功率级 运行。此外，本发明还涉及一种用于控制这种液压助力转向装置的泵驱动电机 的方法。

由EP 0 673 328 B2已知一种此类型的汽车用助力转向装置，其中，用以将 液压流体输送到伺服阀的液压泵能够由一电机按两种功率级进行驱动，即待机 运行模式和满负荷运行模式。利用电流传感器检测电机的耗用电流，将其作为 液压泵的功率需求的量度。电流传感器与控制单元相连，控制单元对电流传感 器的值进行分析，在必要时将电机的功率级转换到另一个功率级。

DE 103 25 848 A1提出，在高功率级和低功率级之间设置另一个中间功率 级。该中间级能够使泵功率更为灵活地适配于当前存在的要求。

DE 102 11 396 A1介绍了一种配有压力介质泵和驱动电机的助力转向系统。 在压力介质泵和电机之间安装有一个接合器，从而可将压力介质泵与电机分开。 尤其当没有执行转向运动时，也就是当不需要液压助力支持时，就可将其分开。

本发明的目的在于：对开头所述类型的助力转向装置进行适当改进，从而 能够以成本低廉的方式降低助力转向装置的能耗。

该目的通过下列方式得以实现：对于开头所述类型的助力转向装置，为电 机设置一个确定的附加功率级(以下简称为A级)，在该附加功率级下，与所 述低功率级(以下简称为B级)相比，电机的转速减小。本发明基于下列认识： 在某些行车状况下并不需要液压转向助力，原则上完全可以让泵不工作。在这 些情况下，可以让电机在本发明所设的附加功率级(A级)中运行，此时，电 机根本不工作，或者仅以极小的转速运转。因此，也可将这种运转工况称作“睡 眠模式”。在本发明的助力转向装置中，有利的是：不需要用以将泵与电机分开 的接合器。业已证实，通过引入所述的附加功率级(A级)，不仅可以降低助 力转向装置的平均能耗，也能明显减少CO₂排放。

根据本发明的优选实施例，通过软件对电机的运转工况进行控制，尤其是 调整转速。以这种方式可以不必使用机械式的泵接合或分离装置，因为可以根 据预先设定的准则，由保存在控制单元内的程序来确定电机的功率级以及转速， 同时可以对这些准则进行个别调整适配。

本发明也提出了一种用于控制本发明的液压助力转向装置的泵驱动电机的 方法，其中，在排除行车安全性受到损害的一定条件下，使电机在附加功率级 (A级)中运行。

驾驶员可以“唤醒”本发明所述助力转向装置的电机/泵机组。根据本发明的 优选实施例即规定了，在有确定的转向运动的情况下，使附加功率级(A级) 自动离开。然后根据目的，从附加功率级(A级)变换到低功率级(B级)。

以下参照附图进行说明，该唯一一个附图示出了在本发明助力转向装置中 泵驱动电机的运行模式图线示意图。

在该图线图中示意性地表示了各确定的功率级，本发明助力转向装置的电 机可以在这些功率级中运行，其中，电机转速n与车速v之间的具体关系有 可能不同于该图线图的示意。

按照已知方式配置有一个高功率级C(满负荷)以及一个低功率级B(待 机)。在满负荷运行模式下，电机以高转速n运转，使得泵产生很高的液压 流。在待机运行模式下，将适当减小电机转速n，从而仅仅维持较小的液压流。 当泵的功率需求增大时，就会将电机切换到满负荷运行模式，而当功率需求很 小时，则重新返回到待机运行模式。因而这两个功率级构成了转向循环的整体 组成部分。

在功率级C和B之间还可以配置一个图中并未绘出的中间功率级(负 荷)。

在待机运行模式之下，设置另一个确定的功率级A。该功率级A并不是转 向循环的整体组成部分，应称之为“睡眠模式”，在该功率级中，电机的转速n比 低功率级B下的转速还要低得多。

本发明助力转向装置的电机持久地耦接于泵，也就是说不使用接合器。由 可编程的控制单元对电机的运转工况进行控制，尤其是调整转速。在排除行车 安全性受到损害的一定条件下，控制单元具有切换到附加功率级A的功能。通 过驾驶员的确定的转向动作，自动地退出睡眠模式，然后变换到转向装置的常 规运行级。